Сильные и слабые кислоты

Нужна помощь в подготовке к разделу «Общая химия» экзамена MCAT? Эксперт MedSchoolCoach Кен Тао расскажет вам всё необходимое о сильных и слабых кислотах. Посмотрите это видео, чтобы получить все советы по подготовке к MCAT, необходимые для успешной сдачи этого раздела экзамена!

Сильные кислоты — это тип сильных электролитов, которые полностью ионизируются в растворе, тогда как слабые кислоты — это тип слабых электролитов, диссоциирующих в растворе лишь частично. Степень диссоциации кислоты можно количественно оценить по константе равновесия (Ka) реакции диссоциации кислоты. Мы рассмотрим несколько кислот, которые обычно встречаются в тесте MCAT, и отметим их относительную силу.

Сильные кислоты

В приведённой ниже реакции соляная кислота при добавлении к воде полностью диссоциирует на катионы гидроксония и анионы хлора. Соляная кислота способна полностью диссоциировать, поскольку является сопряжённым основанием, а хлорид чрезвычайно устойчив. Важно понимать, что сопряженное основание сильной кислоты не обладает основными свойствами. Ионы хлора не стремятся принимать ион водорода, поэтому любые диссоциирующие молекулы HCl останутся диссоциированными. Поскольку приведённая ниже реакция сильно способствует образованию продуктов, её Ka будет чрезвычайно большой, а pKa — крайне малой. Это должно быть понятно: сильная кислота имеет большую Ka и малую pKa. Наличие только «прямой» стрелки реакции (от реагентов к продуктам) означает, что активность обратной реакции можно считать нулевой.

Для решения задач по химии вам потребуется распознать несколько сильных кислот в тесте MCAT. К сильным кислотам, которые нужно запомнить, относятся: соляная кислота (HCl), бромистоводородная кислота (HBr), иодистоводородная кислота (HI), серная кислота (H₂SO₂), азотная кислота (HNO₂) и хлорная кислота (HClO₂).

Слабые кислоты

В приведённой ниже реакции уксусная кислота при добавлении к воде лишь частично диссоциирует на катионы гидроксония и анионы хлора. Обратите внимание, что это равновесие реакции содержит обратимую стрелку, показывающую, что протекают как прямая, так и обратная реакции. При протекании обратной реакции некоторое количество ацетат-иона принимает ионы водорода от сопряжённой кислоты гидроксония, образуя уксусную кислоту и воду. Обратите внимание, что ни уксусная кислота, ни ацетат не ионизируются в растворе полностью, а лишь частично. Это связано с тем, что сопряжённое основание слабой кислоты является слабым основанием.

Количественно можно наблюдать, что Ka уксусной кислоты имеет слабокислую реакцию (10⁻⁶), а pKb ацетата — слабоосновную реакцию (10⁻⁶). Важно отметить, что эти значения являются результатом умножения Ka и Kb сопряжённой пары кислоты и основания до 10⁻⁻⁶. Далее, если сравнить Ka и Kb сопряженной кислотно-основной пары, то константа с большим значением определяет природу молекулы. Поскольку в данном случае Ka больше Kb, молекула является кислотой.

Как и в случае с сильными кислотами, вам потребуется определить, является ли кислота слабой, с помощью теста MCAT. Однако список слабых кислот значительно длиннее списка сильных. Поэтому лучшая стратегия — запомнить список сильных кислот и помнить, что если кислота отсутствует в списке сильных кислот, она должна быть слабой.

MEDSCHOOLCOACH

Чтобы посмотреть больше подобных видеоуроков по MCAT и получить доступ к планированию занятий, отслеживанию прогресса, карточкам и банку вопросов, скачайте MCAT Prep от MedSchoolCoach.

Ссылка на iOS: https://play.google.com/store/apps/de...

Ссылка на Apple: https://apps.apple.com/us/app/mcat-pr...

#medschoolcoach #MCATprep #MCATstudytools